CN112360481B - 一种破岩设备及其冲击装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种破岩设备及其冲击装置，冲击装置包括至少一根用于穿过腹板/刀圈的钎杆及与钎杆相连以往复推动钎杆冲击破岩的冲击器，腹板/刀圈具有若干个可供钎杆穿过的配合孔，任一钎杆一体式设有封堵块，当钎杆冲击破岩时，封堵块能够与配合孔相配合，阻止渣土侵入放置仓，防止放置仓内的冲击器因渣土磨损严重，同时有效避免渣土堵塞放置仓内的润滑油气通道，减缓钎杆磨损并防止钎杆卡阻，保证钎杆可靠工作。进一步地，封堵板的外周设有螺旋槽，螺旋槽的两端能够连通外界与放置仓，使放置仓的润滑油气能够沿螺旋槽排出，螺旋槽还能够有效降低放置仓的压力，防止放置仓憋压，避免放置仓因过高的压力而影响钎杆稳定工作，故工作可靠性较高。

Description

一种破岩设备及其冲击装置

技术领域

本发明涉及工程设备领域，特别涉及一种破岩设备及其冲击装置。

背景技术

随着岩层硬度的增大及钻探难度的提高，新型的破岩设备集掘进机及凿岩机为一体，也即在掘进机刀盘上装载冲击装置，以充分结合掘进机及凿岩机的优点，使其适应于各类复杂的破岩工况。

此类破岩设备同时设有钎杆和刀盘，作业时，钎杆在冲击器的作用下做高频往复运动以冲击岩体，刀盘通过旋转进给切削岩体，削切岩体的过程中难免产生大量的细碎渣石，这些细碎渣石极易在钎杆往复移动的过程中随钎杆钻入密封的放置仓内，造成放置仓内的冲击器严重磨损，或堵塞置于放置仓内的润滑油气通道，导致钎杆磨损加快或频繁发生卡阻故障，使钎杆的工作寿命缩短，影响工作可靠性。

因此，如何提升现有破岩设备的工作可靠性是本领域技术人员需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种破岩设备及其冲击装置，钎杆所设的封堵块与腹板/刀圈所设的配合孔可在钎杆冲击破岩时相配合，以阻止渣土侵入放置仓；封堵块所设的螺旋槽能够连通外界与放置仓，引导润滑油气排出并防止放置仓憋压；封堵块及螺旋槽的设置可使钎杆稳定工作，工作可靠性自然有所提升。

本发明所提供的破岩设备的冲击装置，包括：

至少一根用于穿过腹板/刀圈的钎杆及与钎杆相连以往复推动钎杆冲击破岩的冲击器，腹板/刀圈具有若干个可供钎杆穿过的配合孔，任一钎杆一体式设有封堵块，封堵块用于在钎杆破岩时封堵配合孔以阻止渣土侵入放置仓，封堵块的外周设有用于连通外界与放置仓的螺旋槽。

优选的，腹板/刀圈固设有用于引导钎杆插入配合孔的导向套。

优选的，腹板/刀圈设有与配合孔径向连通以清理螺旋槽内渣土的吹气管。

优选的，钎杆的钎头的外径、封堵块的外径、配合孔的内径及导向套的导向孔内径四者相等且均大于钎杆的外径。

优选的，钎杆的转向与螺旋槽的旋向相反。

优选的，配合孔与导向孔的长度之和大于等于钎杆的最大移动距离。

优选的，还包括基座和固设于基座的夹持部，夹持部具有供钎杆穿过的夹持孔；当夹持孔的孔径为第一预设孔径时，夹持孔用于限定钎杆径向摆动；当夹持孔的孔径为第二预设孔径时，夹持孔用于夹紧钎杆。

优选的，夹持部包括：

具有第一卡槽的第一卡臂；

与第一卡臂相铰接且具有第二卡槽的第二卡臂；

设于第一卡臂与第二卡臂之间、用于驱动第一卡臂与第二卡臂相互靠拢以使第一卡槽与第二卡槽配合形成夹持孔的夹持缸。

优选的，还包括：

设于基座内且与冲击器相固连、用于带动冲击器沿基座移动的滑动座；

固设于基座且与冲击器相连、用于驱动冲击器带动钎杆移动至冲击位置的滑动缸。

本发明所提供的破岩设备，包括掘进装置及上述任一项所述的冲击装置。

相对于背景技术，本发明所提供的破岩设备的冲击装置包括至少一根用于穿过腹板/刀圈的钎杆及与钎杆相连以往复推动钎杆冲击破岩的冲击器，腹板/刀圈具有若干个可供钎杆穿过的配合孔，任一钎杆一体式设有封堵块，当钎杆冲击破岩时，封堵块能够与配合孔相配合，阻止渣土侵入放置仓，防止放置仓内的冲击器因渣土磨损严重，同时有效避免渣土堵塞放置仓内的润滑油气通道，减缓钎杆磨损并防止钎杆卡阻，保证钎杆可靠工作。进一步地，封堵板的外周设有螺旋槽，螺旋槽的两端能够连通外界与放置仓，使放置仓的润滑油气能够沿螺旋槽排出，螺旋槽还能够有效降低放置仓的压力，防止放置仓憋压，避免放置仓因过高的压力而影响钎杆稳定工作。因此，本发明所提供的破岩设备的冲击装置的工作可靠性较高。

本发明所提供的包含上述冲击装置的破岩设备具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于冲击位置时的状态图；

图2为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于不工作位置时的状态图；

图3为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于换钎杆位置时的状态图；

图4为图1中封堵块与配合孔的配合状态图；

图5为图1中夹持部的结构图。

附图标记如下：

腹板/刀圈1、钎杆2、钎头3、导向套4、基座5、夹持部6、冲击器7、滑动座8、固定座9、滑动缸10、前止挡块11和后止挡块12；

封堵块21和螺旋槽22；

夹持孔61、第一卡臂62、第二卡臂63和夹持缸64。

附图4中的箭头指代钎杆2的旋转方向。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于冲击位置时的状态图；图2为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于不工作位置时的状态图；图3为本发明实施例所提供的破岩设备的冲击装置处于换钎杆位置时的状态图；图4为图1中封堵块与配合孔的配合状态图；图5为图1中夹持部的结构图。

本发明实施例公开了一种破岩设备的冲击装置包括至少一根用于穿过腹板/刀圈1的钎杆2及与钎杆2相连的冲击器7，冲击器7用以往复推动钎杆2冲击破岩。腹板/刀圈1配合其他壳体形成封闭的放置仓。放置仓内设有冲击器7等部件。腹板和刀圈都是属于刀盘上的一部分。

全部钎杆2能够穿过腹板/刀圈1，全部钎杆2能够相对于腹板/刀圈1往复移动，以实现冲击破岩。腹板/刀圈1具有若干个可供钎杆2穿过的配合孔，任一钎杆2一体式设有封堵块21。当钎杆2冲击破岩时，封堵块21随钎杆2移动至与配合孔相配合，阻止渣土侵入放置仓，防止放置仓内的冲击器7因渣土磨损严重，同时有效避免渣土堵塞放置仓内的润滑油气通道，减缓钎杆2磨损并防止钎杆2卡阻，保证钎杆2可靠工作。

钎杆2与封堵块21均呈圆柱状，封堵块21靠近钎头3设置。通常情况下，钎头3的外径大于钎杆2的外径，为使钎头3顺利通过配合孔，配合孔的内径大于等于钎头3的外径。为使封堵板可靠地实现封堵，封堵块21的外径需等于配合孔的内径。在该具体实施例中，钎头3的外径、封堵块21的外径及配合孔的内径三者相等且均大于钎杆2的外径。

进一步地，封堵板的外周设有螺旋槽22，螺旋槽22的两端能够连通外界与放置仓，使放置仓的润滑油气能够沿螺旋槽22排出，螺旋槽22还能够有效降低放置仓的压力，防止放置仓憋压，避免放置仓因过高的压力而影响钎杆2的工作稳定性。螺旋槽22的深度可依据实际工况设定，但螺旋槽22的深度不宜太深，避免螺旋槽22影响钎杆2的抗弯强度。

综上所述，封堵块21与螺旋槽22的配合设置双重保证钎杆2可靠工作，本发明所提供的破岩设备的冲击装置的工作可靠性自然有所提升。

为使钎杆2顺利进入配合孔，腹板/刀圈1固设有导向套4，导向套4引导钎杆2插入配合孔，防止钎杆2与腹板/刀圈1碰撞。导向套4一体设于腹板/刀圈1的内侧。导向套4的导向孔为圆柱孔，导向孔与配合孔等径且同轴设置。具体地，钎杆2的钎头3的外径、封堵块21的外径、配合孔的内径及导向套4的导向孔内径四者相等且均大于钎杆2的外径。

为防止渣土由螺旋槽22进入放置仓，腹板/刀圈1设有吹气管，吹气管与配合孔径向连通，吹气管吹出高压气体以清理螺旋槽22内渣土。具体地，腹板/刀圈1设有用于安装吹气管的径向孔，吹气管远离配合孔的一端可与鼓风机相连。当然，还可在吹气管上设置调压阀，利用调压阀调整吹气管的吹气压力。

为进一步防止渣土沿螺旋槽22进入放置仓，钎杆2的转向与螺旋槽22的旋向相反。例如，当钎杆2沿顺时针方向旋转进给时，螺旋槽22的旋向为沿逆时针方向(如图4所示)，此时螺旋槽22左旋。

需特别指出的是，配合孔与导向孔的长度之和大于等于钎杆2的最大移动距离，使封堵块21与钎头3中的至少一者始终不脱离由配合孔与导向孔所形成的中心型腔，有效避免渣土沿中心型腔钻入放置仓，进一步保证钎杆2稳定工作。此处的最大移动距离具体可以是钎杆2在冲击位置下的单程回退距离、钎杆2由冲击位置切换至不工作位置时的回退距离及钎杆2由不工作位置切换至换钎杆位置时的回退距离三者之和。其中，冲击位置、不工作位置及换钎杆位置具体参照下述内容。

本发明还包括基座5和固设于基座5的夹持部6，夹持部6具体设于基座5靠近腹板/刀圈1的一端。夹持部6具有供钎杆2穿过的夹持孔61。夹持孔61的孔径可调，不同孔径的夹持孔61对应发挥不同功能。

当夹持孔61的孔径为第一预设孔径时，夹持孔61与钎杆2间隙配合，钎杆2可相对于夹持孔61滑动，此时夹持孔61用于限定钎杆2径向摆动，有助于提升钎杆2的抗弯曲能力，降低钎杆2冲击破岩时发生弯曲变形的风险，保证钎杆2稳定冲击。

当夹持孔61的孔径为第二预设孔径时，夹持孔61用于夹持钎杆2，当冲击器7反向转动时，夹持孔61夹紧钎杆2，钎杆2保持固定，冲击器7相对于钎杆2转动，方便拆卸钎杆2。

具体地，夹持部6包括第一卡臂62、第二卡臂63及夹持缸64，第一卡臂62具有第一卡槽，第二卡臂63具有第二卡槽，第一卡臂62与第二卡臂63相铰接，夹持缸64设于第一卡臂62与第二卡臂63之间，其缸筒及活塞杆分别与第一卡臂62及第二卡臂63对应相连。当夹持缸64伸缩时，第一卡臂62与第二卡臂63相对转动，使第一卡臂62与第二卡臂63相互靠拢或相互分离。第一卡臂62与第二卡臂63相互靠拢时，第一卡槽与第二卡槽也相互靠拢，第一卡槽与第二卡槽配合形成夹持孔61。通过调整夹持缸64的伸缩长度对应调整第一卡臂62与第二卡臂63之间的夹角，进而调整由第一卡槽及第二卡槽所形成的夹持孔61的孔径，使不同孔径的夹持孔61对应发挥相应的功能。

具体地，夹持缸64可以是液压缸或气缸，在此不作限定。第一卡槽与第二卡槽均为半圆弧状凹槽。

本发明中冲击器7设于基座5的容纳腔内，冲击器7与钎杆2相连，使冲击器7带动钎杆2往复冲击岩体。为方便更换钎杆2，冲击器7与钎杆2通过螺纹套管连接。冲击器7的结构及工作原理具体可参考现有技术。

本发明还包括滑动座8及滑动缸10，滑动座8设于基座5内，滑动座8与冲击器7相固连，方便滑动座8带动冲击器7沿基座5前后移动。滑动座8与基座5之间设有相互配合的导向滑槽及导向滑轨，方便滑动座8沿基座5顺利滑动。导向滑槽及导向滑轨中一者设于滑动座8的两相对侧，另一者设于基座5的两相对内壁，在此不做具体限定。

滑动缸10固设于基座5，且滑动缸10与冲击器7相连，滑动缸10通过伸缩驱动冲击器7带动钎杆2移动，便于钎杆2抵达冲击位置。滑动缸10可以是液压缸或气缸，在此不作限定。为支撑滑动缸10，本发明还包括与基座5相固连的固定座9，滑动缸10设于固定座9内，滑动缸10的缸筒与固定座9相固连，滑动缸10的活塞穿过固定座9及基座5与滑动座8相固连，使滑动缸10通过滑动座8带动冲击器7移动。

为防止滑动座8与容纳腔发生碰撞，容纳腔的作用两端分别对应设有前止挡块11和后止挡块12，前止挡块11阻止滑动座8继续前移，后止挡块12阻止滑动座8继续后退，从而防止冲击器7与基座5发生碰撞，有利于延长冲击器7的使用寿命。可选地，前止挡块11与后止挡块12均可以是橡胶块。

本发明所提供的冲击装置的工作原理如下：

滑动缸10伸出，滑动缸10通过滑动座8驱动冲击器7相对于基座5前移，冲击器7带动钎杆2同步前移，直至钎杆2移动至冲击位置，此时封堵块21与配合孔相配合，封堵块21封堵配合孔；

夹持缸64伸出，第一卡臂62与第二卡臂63相互靠拢，直至第一卡槽与第二卡槽配合形成孔径为第一预设孔径夹持孔61，夹持孔61与钎杆2间隙配合，夹持孔61限定钎杆2径向摆动；

冲击器7正向转动，冲击器7带动钎杆2往复冲击岩体；同时吹气管清理螺旋槽22内的渣土并利用螺旋槽22引导润滑油气排出；

滑动缸10收缩，滑动缸10通过滑动座8带动冲击器7回退，冲击器7带动钎杆2回退，直至钎杆2由冲击位置回退至不工作位置，此时钎头3钻入配合孔内，且封堵块21滑入导向孔内；

滑动缸10继续收缩，滑动缸10通过滑动座8带动冲击器7继续回退，冲击器7带动钎杆2继续回退，直至钎杆2由不工作位置回退至换钎杆位置，此时钎头3回退至导向孔内；此时夹持缸64继续伸出，第一卡臂62与第二卡臂63继续相互靠拢，直至第一卡槽与第二卡槽配合形成孔径为第二预设孔径夹持孔61，夹持孔61夹紧钎杆2；接着冲击器7反向转动，冲击器7与钎杆2脱离接触；

夹持缸64收缩，第一卡臂62与第二卡臂63相互分离，松开钎杆2，拆卸钎杆2；

这样便完成一个工作循环。

本发明所提供的破岩设备，包括掘进装置及上述冲击装置，集切削岩体及冲击岩体两种功能为一体，具有相同的有益效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种破岩设备的冲击装置，其特征在于，包括：

至少一根用于穿过腹板/刀圈(1)的钎杆(2)及与所述钎杆(2)相连以往复推动所述钎杆(2)冲击破岩的冲击器(7)，所述腹板/刀圈(1)具有若干个可供所述钎杆(2)穿过的配合孔，任一所述钎杆(2)一体式设有封堵块(21)，所述封堵块(21)用于在所述钎杆(2)破岩时封堵所述配合孔以阻止渣土侵入放置仓，所述封堵块(21)的外周设有用于连通外界与放置仓的螺旋槽(22)。

2.根据权利要求1所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述腹板/刀圈(1)固设有用于引导所述钎杆(2)插入所述配合孔的导向套(4)。

3.根据权利要求1所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述腹板/刀圈(1)设有与所述配合孔径向连通以清理所述螺旋槽(22)内渣土的吹气管。

4.根据权利要求2所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述钎杆(2)的钎头(3)的外径、所述封堵块(21)的外径、所述配合孔的内径及所述导向套(4)的导向孔内径四者相等且均大于所述钎杆(2)的外径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述钎杆(2)的转向与所述螺旋槽(22)的旋向相反。

6.根据权利要求4所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述配合孔与所述导向孔的长度之和大于等于所述钎杆(2)的最大移动距离。

7.根据权利要求1至4任一项所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，还包括基座(5)和固设于所述基座(5)的夹持部(6)，所述夹持部(6)具有供所述钎杆(2)穿过的夹持孔(61)；当所述夹持孔(61)的孔径为第一预设孔径时，所述夹持孔(61)用于限定所述钎杆(2)径向摆动；当所述夹持孔(61)的孔径为第二预设孔径时，所述夹持孔(61)用于夹紧所述钎杆(2)。

8.根据权利要求7所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，所述夹持部(6)包括：

具有第一卡槽的第一卡臂(62)；

与所述第一卡臂(62)相铰接且具有第二卡槽的第二卡臂(63)；

设于所述第一卡臂(62)与所述第二卡臂(63)之间、用于驱动所述第一卡臂(62)与所述第二卡臂(63)相互靠拢以使所述第一卡槽与所述第二卡槽配合形成所述夹持孔(61)的夹持缸(64)。

9.根据权利要求7所述的破岩设备的冲击装置，其特征在于，还包括：

设于所述基座(5)内且与所述冲击器(7)相固连、用于带动所述冲击器(7)沿所述基座(5)移动的滑动座(8)；

固设于所述基座(5)且与所述冲击器(7)相连、用于驱动所述冲击器(7)带动所述钎杆(2)移动至冲击位置的滑动缸(10)。

10.一种破岩设备，其特征在于，包括掘进装置及权利要求1至9任一项所述的冲击装置。

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